面向未来实验室的超导技术

在未来，将试管和天平等工作设备从外部带入工作区域时，如何保证实验室内各流程不受污染？Festo 利用超导技术为这个难题找到了应对之法——这就是采用免接触运输和称量技术的 SupraMotion 模块。它能在很大程度上排除从外部带入污染物质的可能性。至于这款产品在实践中的运行原理，Festo 通过一件展品予以演示说明：自动灌装一次性专用冻干容器，然后使用感应式天平称量填充物。此展品由 LifeTech 系列的产品组合“SupraMotion”系列的悬浮模块而成，从而构成一套能满足未来实验室无菌作业严苛要求的过程安全型整体解决方案。

未来实验室兼具无菌、模块化和一体化等特性。

运输容器所用载体与超导体之间的磁力，可以实现 10 mm 甚至更高的悬浮高度。这样就能能为无菌工作环境四周的隔离墙留下很大的空间。不但载体能越过墙壁移动，还能使用常规实验室天平称量重量。这样一来，大部分技术设备都能留在洁净室外部。无论何种污染，都能降到最低水平。这一未来方案表明，Festo 针对实验室自动化和生物技术领域高要求流程推出的自动化解决方案，能够与创新型超导技术出色配合。

非接触式测量技术为洁净室内的安全作业保驾护航

SupraMotion 非接触式悬浮模块将冻干容器穿过闸门运送到实验室的指定洁净室内。通用型旋转抓取模块 EHMD 是 Festo 专门针对实验室自动化领域开发出的紧凑型产品，无论容器采用哪种螺纹距的螺纹连接，都能将其轻松打开。随后，容器被运送到一个工作站，在那里由两个 VTOE 滴定头将液体灌注到容器中。这些滴定头精确度非常高，在 10 至 1000 μl 范围内典型变异系数 < 1%。由于输送系统内集成安装了非接触式测量装置，因此可以在过程中随时精确控制灌注量。

Marcus Kroll，Festo LifeTech 业务开发部负责人。

“凭借 SupraMotion 模块和 Festo 为实验室自动化领域开发的诸多产品，我们能为生命科学领域的客户提供各种创新型整体解决方案。这些方案不但精确、可靠，而且由于采用了非接触式处理技术，很大程度上能实现零污染作业。只有 Festo 能为未来实验室提供这些优势。”

基于超导的磁悬浮——高能效且安全

超导体是具有独特磁属性的材料。SupraMotion 应用中使用的超导体，可以将永磁体的磁场固定在内部，从而形成强大但不可见的耦合，使磁体和超导体保持规定的固定间距。其能越过墙壁，亦可在液体和真空中正常运行。可实现 10 mm 甚至更高的悬浮间隙。只要低于转变温度，超导体的磁记忆就会存储磁体的指纹及其位置，即便两者相分离，亦是如此。

无论悬浮高度和负载能力如何，设备将始终保持低能耗水平，是这项技术的一大优势。视具体应用而定，与当前冷却器配套使用时，功率需求介于 15 至 80 W 之间。断电时，悬浮效果最长可持续 15 分钟，无需使用单独的控制技术，不会导致表面和悬浮模块升温。

凭借这些优势，超导体可以为提高未来智能实验室的工作效率和安全性做出重要贡献。